年6月6日,苏联航天员贾尼别科夫在太空中发现了一个奇怪的现象:一个蝶形螺母在微重力环境下会周期性地翻转,而不是像预期的那样绕着一条固定的轴旋转。这个现象被命名为贾尼别科夫效应,但是当时的苏联并没有公开这个发现,而是将其视为一个国家机密,甚至怀疑这个现象暗示了地球可能即将毁灭。
那么,为什么苏联会对一个看似无关紧要的物理现象如此敏感?它和地球末日有什么关系?贾尼别科夫效应到底是什么原理?本文将为你揭开这个神秘而惊悚的故事。
一颗螺母引发的惊天秘密
年2月11日,苏联第二代空间站“礼炮七号”突然失去了与地面的联系,主无线电发射机和接收机都停止了工作。这让苏联十分紧张,因为“礼炮七号”是他们在太空竞赛中的重要筹码,如果被美国抢先修复或者利用,就会造成巨大的损失。于是,苏联迅速安排了一次抢修任务,派出了“联盟T-1”飞船和两名航天员:弗拉基米尔·贾尼别科夫和维克托·萨维尼赫。
在执行任务的过程中,贾尼别科夫不仅成功地修复了“礼炮七号”的电力系统,还偶然发现了一个奇怪的现象:当他拧紧一个蝶形螺母时,他发现螺母并没有像预期的那样绕着一条固定的轴旋转,而是每隔一段时间就会突然翻转度,换句话说,它的旋转轴会周期性地变化。贾尼别科夫对此感到非常好奇,他用摄像机记录了这个现象,并将其带回了地面。
当时的苏联科学家对这个现象也感到非常惊讶和困惑,因为按照牛顿力学的理论,一个没有受到外力作用的物体应该沿着一条固定的轴旋转,并保持角动量守恒。而贾尼别科夫发现的螺母却违反了这个规律,它似乎有一种自我调整的能力,能够改变自己的旋转轴。这就像一个网球拍在空中抛掷时,拍面会突然翻转一样,这是不符合常识的。
苏联科学家开始研究这个现象的原因,他们发现这个现象并不是由于螺母的形状或者质量分布不均匀造成的,而是由于螺母的三个主轴的转动惯量不同造成的。转动惯量是一个物理量,它衡量了一个物体由静止状态变为旋转状态或者由旋转状态变为静止状态的难易程度。一个物体绕着不同的主轴旋转,它的转动惯量也会不同。苏联科学家发现,螺母绕着转动惯量最大或者最小的主轴旋转时,是稳定的,不会发生翻转;但是绕着转动惯量第二大的主轴旋转时,就是不稳定的,会发生翻转。这就是贾尼别科夫效应的原理。
一个现象引发的地球末日恐慌
苏联科学家虽然找到了贾尼别科夫效应的原理,但是他们却没有公开这个发现,而是将其视为一个国家机密,甚至怀疑这个现象暗示了地球可能即将毁灭。为什么呢?
原来,苏联科学家把贾尼别科夫效应和地球自身的自转联系起来了。他们认为,如果地球也像螺母一样,绕着自身的第二大主轴旋转,那么它也可能会发生周期性的翻转,也就是说,地球的自转轴也可能会发生翻转。如果地球真的发生了翻转,那么地球上一切都要重新洗牌,生物大灭绝是肯定避免不了的。
不仅如此,苏联科学家还把地球自转轴的翻转和地磁场的翻转联系起来了。他们认为,地球自转轴的翻转会导致地磁场的翻转,而地磁场的翻转会导致全球气候剧变、臭氧层消失、辐射增加等灾难性后果。事实上,有一些科学家确实认为地磁场的翻转和生物大灭绝有关系。
所以,当贾尼别科夫效应被无意间发现时,苏联就陷入了一种地球末日的恐慌中。他们担心美国也会发现这个现象,并利用它来制造武器或者防御系统。他们也担心这个现象会引起全世界人民的恐慌和混乱。所以,他们决定对此进行保密,并且加紧了对太空和核武器等领域的研究和投入。
一个秘密被揭开后
苏联对贾尼别科夫效应进行了保密近10年之久,直到年才被揭开。那一年,有一个国际性的研究团队在没有知道苏联已经发现过这个现象的情况下,重新发现并解释了贾尼别科夫效应,并在《自然》杂志上发表了论文。在论文中,他们还给出了一个更通俗易懂的名字:网球拍定理的发表,让全世界都知道了贾尼别科夫效应的存在和原理。这个现象也引起了很多人的兴趣和好奇,有些人甚至在家里用网球拍或者其他物体来模拟这个现象。同时,这个现象也为物理学和航天学等领域提供了一个新的研究课题,有些科学家开始探索这个现象在其他条件下是否还会出现,以及它是否有其他的应用价值。
而对于苏联来说,贾尼别科夫效应的公开,也让他们松了一口气。他们意识到,他们之前的担心是没有必要的,因为地球并不会像螺母一样发生翻转,地球自转轴是稳定的,地磁场翻转也和贾尼别科夫效应无关。他们也意识到,他们之前的保密是没有意义的,因为这个现象并不是一个国家机密,而是一个普遍存在的物理现象,任何人都可以发现和研究它。
贾尼别科夫效应是一个小小的现象,却引发了一个大大的秘密。它让我们看到了苏联在冷战时期的恐惧和焦虑,也让我们看到了物理学的奥妙和魅力。它告诉我们,有时候,我们对世界的认知可能是错误的或者不完整的,我们需要不断地探索和验证,才能发现真相和规律。